PEM用の超音波スプレー技術

超音波原子化とPEM（通常はプロトン交換膜を指す）は、水素燃料電池の製造におけるコアプロセスです。

超音波：これは超音波原子化技術を指します。高周波音波（通常は20 kHzを超える）の物理エネルギーを使用して、液体を非常に細かく均一な液滴に砕きます。

PEM：水素燃料電池のコア成分であるプロトン交換膜は、プロトン（H⁺）を伝導し、水素と酸素を分離する特殊な固体電解質膜です。

スプレー：これは、コーティングとしてPEMまたはガス拡散層（GDL）に触媒スラリーを正確かつ均等に適用するプロセスを指します。

超音波PEMスプレーは、超音波原子化技術を使用して、燃料電池触媒層をプロトン交換膜（PEM）に形成するために必要なスラリーを正確に適用する高度な製造プロセスです。このプロセスは、CCM（触媒コーティング膜）としても知られています。膜（触媒被覆膜）。

作業原則

スラリーの調製：触媒（通常、カーボン粉末で支えるプラチナまたはプラチナ合金ナノ粒子）、イオノマー（プロトン導体およびバインダーとして機能するナフィオン溶液など）、および溶媒（水やアルコールなど）は、特定の式に従って均一で安定した断層を形成するために混合されます。

超音波原子化：スラリーは、超音波アトマイザーのトランスデューサーヘッドに届けられます。トランスデューサーは、高周波電気信号を同じ周波数の機械的振動に変換します。

液滴生成：高周波振動は、スラリーで生成されます。 '毛細血管波'液体表面に形成されます。振動エネルギーが液体の表面張力を超えると、液滴は「引き裂かれて」になり、波の頂上から切り離され、小さく均一なミクロン/サブミクロンエアロゾル液滴を形成します。

スプレー堆積：霧化によって生成されたエアロゾル液滴は、キャリアガス（通常は窒素などの不活性ガス）によって運ばれ、下のPEM基板に噴霧されます。

乾燥膜形成：液滴が広がり、基質表面に融合し、溶媒が急速に蒸発し、最終的に触媒とイオノマーで構成される多孔質で密な、均一な触媒層を残します。

RPS-Sonic超音波スプレー装置ビデオ：